Exponenta Banner
exponenta event banner

Пример БПФ

Этот пример показывает, как двумерное преобразование Фурье может использоваться на оптической маске, чтобы вычислить ее дифракционный шаблон. Создайте логический массив, который задает оптическую маску с небольшой круговой апертурой. 

n = 2^10;                 % size of mask
M = zeros(n);
I = 1:n; 
x = I-n/2;                % mask x-coordinates 
y = n/2-I;                % mask y-coordinates
[X,Y] = meshgrid(x,y);    % create 2-D mask grid
R = 10;                   % aperture radius
A = (X.^2 + Y.^2 <= R^2); % circular aperture of radius R
M(A) = 1;                 % set mask elements inside aperture to 1
figure
imagesc(M)                % plot mask
axis image

DP = fftshift(fft2(M));
imagesc(abs(DP))
axis image

Подготовка myFFT для создания ядра

Создайте функцию точки входа myFFT который вычисляет 2-D преобразование Фурье маски при помощи fft2 функция. Используйте fftshift функция, чтобы переставить выход так, чтобы компонент нулевой частоты находился в центре. Чтобы сопоставить эту функцию с ядром графический процессор, поместите coder.gpu.kernelfun прагма внутри функции.

function [DP] = myFFT(M)

coder.gpu.kernelfun();

DP = fftshift(fft2(M));

Сгенерированный код CUDA

Когда вы генерируете CUDA® код, GPU Coder™ создает вызовы функций (cufftEnsureInitialization) для инициализации библиотеки cuFFT, выполнения операций FFT и выпуска аппаратных ресурсов, используемых библиотекой cuFFT. Фрагмент сгенерированного кода CUDA:

void myFFT(myFFTStackData *SD, const real_T M[1048576], creal_T DP[1048576])
 {
  ...
  cudaMemcpy((void *)gpu_M, (void *)M, 8388608ULL, cudaMemcpyHostToDevice);
  myFFT_kernel1<<<dim3(2048U, 1U, 1U), dim3(512U, 1U, 1U)>>>(gpu_M, gpu_b);
  cufftEnsureInitialization(1024, CUFFT_D2Z, 1024, 1024);
  cufftExecD2Z(*cufftGlobalHandlePtr, (cufftDoubleReal *)&gpu_b[0],
               (cufftDoubleComplex *)&gpu_y1[0]);
  ...
  myFFT_kernel2<<<dim3(2048U, 1U, 1U), dim3(512U, 1U, 1U)>>>(gpu_y1, gpu_y);
  cufftEnsureInitialization(1024, CUFFT_Z2Z, 1024, 1024);
  cufftExecZ2Z(*cufftGlobalHandlePtr, (cufftDoubleComplex *)&gpu_y[0],
               (cufftDoubleComplex *)&gpu_DP[0], CUFFT_FORWARD);
  ...
  cufftEnsureDestruction();
  ...
 }

Первый cudaMemcpy вызов функции передает входной вход 1024x1024 с двумя значениями M в память графический процессор. The myFFT_kernel1 ядро выполняет предварительную обработку входных данных перед вызовами библиотеки cuFFT. Двумерный вызов преобразования Фурье fft2 эквивалентно вычислительным fft(fft(M).').'. Поскольку пакетные преобразования обычно имеют более высокую эффективность по сравнению с одинарными преобразованиями, GPU Coder имеет два 1-D вызова cuFFT cufftExecD2Z для вычисления преобразования входа с двойной точностью от реального до комплексного M далее следуют cufftExecZ2Z чтобы выполнить двойное прецизионное комплексное преобразование результата. The cufftEnsureDestruction() вызов уничтожает и освобождает все ресурсы GPU, связанные с вызовом библиотеки cuFFT.

Документация по GPU Coder

Поддержка